2月28日 Nature 杂志生物学精选

2月28日 Nature 杂志生物学精选 www.xinyanxin.com 二硅化钼保护管 ydh 2月28日Nature杂志生物学精选:各种“组学”中有多少是必要的;呼吸链拼图的最后一块;端粒阻止发生有害“修复”的保护机制;具有现代外观的早期节肢动物;血吸虫干细胞是其强大生命力的关键;弧菌噬菌体劫持霍乱病原体的防卫系统;结肠直肠癌中染色体不稳定的原因。 封面故事:各种“组学”中有多少是必要的 刚开始时只有“基因组”和“基因组学”。现在有数千个不同的“组”和“组学”，其中有些已明确成为重要知识体系和研究领域。不过有些就不是这样，并且还被谴责为没有必要、无关紧要、毫无意义、不合语法等等。本期Nature上一篇NewsFeature文章对各种“组学”进行梳理，试图找出其中将会保留下来的一些。封面上的填字游戏揭示了这些单词当中的其中几个——“好”(good)、“坏”(bad)和“难看”(ugly)。 呼吸链拼图的最后一块 ComplexI是线粒体电子传输链的第一个和最大的酶，此前它是呼吸链中没有一个完全已知结构的惟一成分。本文作者提出了整个ComplexI的原子结构。该酶帮助两个电子从NADH向泛醌转移，其转移与四个质子穿过细菌或内线粒体膜的转位相耦合。该结构显示了几个出乎意料的特征，其中包括一个长“反应室”(reactionchamber)，它容纳憎水基质醌，使该酶能够利用其“氧化还原”能量。这种大型蛋白机器的异常机制涉及化学能源与四个分子泵之间的长距离机械耦合，以穿过细胞膜的一个质子梯度的形式存储能量。 端粒阻止发生有害“修复”的保护机制 端粒结合蛋白TRF2阻止DNA损伤反应机制被染色体端部激活(否则它可能会被识别成一个DNA断裂)，ErosLazzeriniDenchi及其同事发现，TRF2的“二聚”区域阻止ATM(对DNA损伤修复至关重要的一种激酶)的激活。另外，TRF2抑制在ATM激活的下游发生的信号作用事件。这一两个层次的抑制系统为DNA损伤反应蛋白为什么能够与端粒密切相关而不会触发全面DNA损伤反应提供了一个分子层面的解释。 具有现代外观的早期节肢动物 节肢动物(如昆虫和甲壳类)头部结构的演化已争议了一段时间了。争议的一点是，一些寒武纪节肢动物头部前面非常显眼的“大附肢”是否相应于现代节肢动物的附肢。“抚仙湖虫类”(来自中国寒武纪的原始化石节肢动物)目前正成为早期节肢动物解剖学研究中一个关键类群，而一系列引人瞩目的新发现还在使这一趋势继续。在这些“抚仙湖虫类”节肢动物中，硬壳被剥掉了，露出下面的身体结构。这些动物(的身体结构)基本上是沿着现代节肢动物的分支组织的，没有“大附肢”。这表明，那些夸张的附肢可能是比“抚仙湖虫类”甚至更原始的节肢动物的鲜明特征，后者随后消失了。 血吸虫干细胞是其强大生命力的关键 成年干细胞(或未分化细胞)见于自由生活的真涡虫和寄生的绦虫中，能支持组织再生这样的“绝活”。现在，PhillipNewmark及其同事了对人体寄生虫“曼氏血吸虫”中成年干细胞的识别。这种吸虫类扁形虫(亦称为血吸虫)在全世界感染数百万人。血吸虫干细胞增殖和分化成多个胚层的衍生物，表达“成纤维细胞生长因子受体”的一个直系同源基因。本文作者利用RNA干涉发现，这个基因是维持“未分化细胞样细胞”(neoblast-likecells)所必需的。这些发现也许可帮助阐明促进该寄生虫长寿的机制，所以对医学处理也可能会有帮助。 弧菌噬菌体劫持霍乱病原体的防卫系统 CRISPR/Cas细菌适应性免疫系统针对入侵的核酸(包括噬菌体的核酸)提供序列特异性保护。因此，它们是一场持续进行的共演化“军备竞赛”当中的关键武器。在这项研究中， AndrewCamilli及其同事揭示了一个引人瞩目的情况:这些武器被对准了携带它们的细菌。本文作者识别出一个由弧菌噬菌体编码的CRISPR/Cas系统，该系统被用来解除霍乱弧菌中一个噬菌体抑制性染色体岛(chromosomalisland)的武装。 结肠直肠癌中染色体不稳定的原因 染色体不稳定(CIN)出现在大部分固体肿瘤中，与预后差和抗药性有关。这项研究发现在结肠直肠癌的CIN与染色体18q上一个区域的丢失之间存在一个联系。作者在这个区域识别出三个以前未知的CIN抑制基因，它们若失去，会导致复制压力，引起结构上和数字上的染色体分离错误。用核苷补充肿瘤细胞系可减轻与复制相关的损伤，限制在CIN抑制基因沉寂之后的染色体分离错误，减少CIN+细胞中的分离错误和DNA损伤。这些发现表明存在一个与有丝分裂缺陷不同的遗传机制，它造成结肠直肠癌中的染色体不稳定，并且在药理上还可能是可逆的。 资讯源自:Nature中文网